Bone matrix: τι είναι, συστατικά και χαρακτηριστικά

Τα οστά είναι άκαμπτα όργανα που σχηματίζουν τον ενδοσκελετό των σπονδυλωτών. Η κύρια λειτουργία του είναι να παρέχει προστασία στα ζωντανά όντα, ικανότητα μετακίνησης, υποστήριξη, παραγωγή κύτταρα αίματος (αιματοποίηση) και αποθήκευση και απελευθέρωση ορυκτών με βάση τις φυσιολογικές απαιτήσεις του οργανισμός.

Μαζί με τους μύες και τους τένοντες, το σύνολο των οστών στον άνθρωπο σχηματίζει αυτό που γνωρίζουμε ως «κινητήριο σύστημα». Οι ραβδωτές μυϊκές συσπάσεις κατά βούληση βασίζονται στις οδηγίες του εγκεφάλου, και όπως συνδέεται με το οστά, λειτουργεί ως μοχλός για την εκτέλεση των κινήσεων που θέλουμε να κάνουμε ανά πάσα στιγμή ζάρια.

Οι άνθρωποι έχουν συνολικά 206 οστά. 80 από αυτά αποτελούν μέρος του αξονικού σκελετού, του κεντρικού άξονα του σώματος και 126 αποτελούν τα άκρα μας. Πέρα από τη βασική οστεολογία που έχει ήδη διερευνηθεί σε άλλες περιπτώσεις, σήμερα σας φέρνουμε ένα τμήμα ιστού του οστού τεράστιου ενδιαφέροντος σε ανατομικό και κλινικό επίπεδο: ξέρετε τα πάντα για τη μήτρα των οστών.

• Σχετικό άρθρο: "Οι 4 πιο σημαντικές ασθένειες του σκελετικού συστήματος"

Γενικότητες του οστικού ιστού

Οστικός ιστός, μαζί με το μυελό των οστών και άλλους συνδετικούς ιστούς, δίνει δομή και λειτουργικότητα στα οστά.. Από την πλευρά του, αυτό ορίζεται ως μια οργάνωση ιστού συνδετικού χαρακτήρα που αποτελείται από κύτταρα και ασβεστοποιημένα μη ζωντανά στοιχεία, τα οποία σχηματίζουν αυτό που γνωρίζουμε ως εξωκυτταρική μήτρα οστού.

Καθώς τα βλέπουμε σκληρά και ανθεκτικά, πιστεύουμε ότι τα οστά είναι φυσιολογικά άκαμπτα και ότι δεν υφίστανται αλλαγές με την πάροδο του χρόνου: τίποτα δεν θα μπορούσε να απέχει περισσότερο από την αλήθεια. Ο ιστός των οστών είναι σκληρός, αλλά και εξαιρετικά πλαστικός, καθώς εμφανίζει μεταβολισμό πολύ σύνθετη απορρόφηση και επιδιόρθωση που προκαλείται από ιόντα, κύτταρα, ορμόνες, πρωτεΐνες και παράγοντες θρεπτικός. Υπάρχουν περιπτώσεις στις οποίες οι τραυματισμοί και το τραύμα είναι πολύ επιθετικά για να επιδιορθωθεί το οστό, αλλά, στις περισσότερες περιπτώσεις, ο ιστός των οστών μπορεί να αντικατασταθεί μετά από κάταγμα.

Ο ιστός των οστών αποτελείται από 2% κύτταρα και 98% εξωκυτταρικές ουσίες, δηλαδή, μήτρα οστών. Αν και θα αφιερώσουμε μερικές τελικές νότες για να γνωρίζουμε τα κύτταρα των οστών, αυτή τη φορά εστιάζουμε σε αυτά που τα περιβάλλουν.

Τι είναι η μήτρα των οστών;

Η μήτρα των οστών Είναι το χαρακτηριστικό συστατικό του οστού, αφού του δίνει ανατομικές και φυσιολογικές ιδιότητες. Αποτελείται από 65-70% ανόργανα άλατα (μέταλλα) και 30-35% οργανικές ουσίες. Σας λέμε τις ιδιαιτερότητες και των δύο στοιχείων στις ακόλουθες γραμμές.

1. Ανόργανο τμήμα

Το ορυκτό μέρος της μήτρας είναι αυτό που δίνει στα οστά την ικανότητα αποθήκευσης, αντοχής και προστασίας. Το ανόργανο υλικό που περιλαμβάνεται σε αυτήν την ενότητα αποτελείται από εναποθέσεις φωσφορικού ασβεστίου, με τη μορφή μιας ουσίας γνωστής ως υδροξυαπατίτης. Οι κρύσταλλοι απατίτη έχουν μήκος περίπου 40 νανόμετρα και έχουν σχήμα εξαγωνικού πρίσματος, συχνά με μεγάλη ανάπτυξη στις πυραμίδες. Όπως γνωρίζετε ήδη, έχουν λευκό-κιτρινωπό χρώμα.

Όπως έχουμε ήδη πει, η ανόργανη μήτρα αντιπροσωπεύει περίπου το 70% του ξηρού βάρους των οστών. Το 99% του ασβεστίου, το 85% του φωσφόρου και το 40-60% του νατρίου και του μαγνησίου που χρειάζεται το σώμα αποθηκεύεται εξ ολοκλήρου στον σκελετό μας. Χωρίς να προχωρήσουμε περισσότερο, Χάρη στα οστά μας, τα ανθρώπινα όντα «αποθηκεύουν» μέσα μας 1-1,2 κιλά καθαρού ασβεστίου. Αυτό το μέταλλο είναι απαραίτητο για τη συστολή των μυών, τη μετάδοση των νευρικών σημάτων, την απορρόφηση της βιταμίνης Β12, τη διέγερση των ορμονικών εκκρίσεων και πολλά άλλα.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Κύριοι τύποι κυττάρων του ανθρώπινου σώματος"

2. Βιολογική μερίδα

Αποτελεί περίπου το 30% της μήτρας των οστών, περίπου. Αυτό το οργανικό τμήμα αντιπροσωπεύεται κυρίως από πρωτεΐνες, πιο συγκεκριμένα, από διαφορετικούς τύπους κολλαγόνου. Το κολλαγόνο τύπου Ι είναι αυτό με τη μεγαλύτερη παρουσία (95% του συνολικού οργανικού τμήματος), αλλά παρατηρούνται ίχνη κολλαγόνου τύπου IV (5%) και, περιστασιακά, τύπου III Ανάλογα με τον προσανατολισμό των ινών κολλαγόνου, η μήτρα οστού μπορεί να είναι στρωτή, μη στρωτή και οστεονική ή ομόκεντρα στρωτή φύση.

Εκτός από το κολλαγόνο, στο οργανικό τμήμα της μήτρας των οστών βρίσκουμε επίσης άλλες πρωτεΐνες, αν και σε πολύ μικρότερη αναλογία. Εδώ είναι μια λίστα με τα πιο σημαντικά:

• Οστεοκαλσίνη: μια πρωτεΐνη ορμονικής φύσης (ορμόνη) της οποίας η παρουσία στο αίμα συσχετίζεται με τον συντελεστή σχηματισμού οστού.
• Οστεονεκτίνη: μια φωσφοπρωτεΐνη που αλληλεπιδρά με το κολλαγόνο και τα ανόργανα άλατα στη μήτρα των οστών.
• Θρομβοσπονδίνη: εκκριτική πρωτεΐνη με αντιαγγειογενετικές ικανότητες, δηλαδή αναστέλλει το σχηματισμό νέων αιμοφόρων αγγείων από τα υπάρχοντα.
• Αλκαλική φωσφατάση: υπεύθυνη για τη διαδικασία αποφωσφορυλίωσης σε μοριακό επίπεδο.

Το κυτταρικό μέρος του οστού

Αφήνουμε την οστική μήτρα για να αναφέρουμε εν συντομία το 2% της κυτταρικής ύλης που αποτελεί τον οστό ιστό. Πρώτα έχουμε τα οστεογεννητικά κύτταρα, τα οποία διαφοροποιούνται, κατά την ανάπτυξή τους, σε άλλα κυτταρικά σώματα χρήσιμα για την παραγωγή οστών.

Μεγάλο ενδιαφέρον είναι επίσης οστεοβλάστες, τα οστά κύτταρα που είναι υπεύθυνα για την έκκριση της μήτρας των οστών που μόλις περιγράψαμε. Είναι ικανοί να συνθέσουν κρυστάλλους υδροξυαπατίτη που, όπως έχουμε ήδη πει, αποτελούνται από ασβέστιο και φωσφορικό άλας. Είναι περίεργο να γνωρίζουμε ότι οι οστεοβλάστες, όπως σχεδόν κάθε άλλος τύπος κυττάρου, διατηρούν την ικανότητα να αναπαράγονται αυτοί, αλλά αυτό δεν είναι δυνατό με την πάροδο του χρόνου, επειδή είναι "κλειδωμένα" στη στερεά μήτρα που οι ίδιοι συνθέτω.

Τα οστεοκύτταρα παίζουν εδώ, αντιπροσωπεύοντας περισσότερο από το 90% των κυττάρων στον ιστό των οστών.. Σχηματίζονται από οστεοβλάστες (οι οποίοι με τη σειρά τους προέρχονται από οστεογεννητικά κύτταρα) και την εργασία τους συνίσταται στη διατήρηση της μήτρας των οστών, είτε μέσω της σύνθεσης νέων υλικών ή της απορρόφησης του τους εαυτούς τους. Λόγω της ικανότητάς τους να αποθηκεύουν ή να απελευθερώνουν ασβέστιο των οστών στο αίμα, θεωρείται ότι συμμετέχουν ενεργά στον μεταβολισμό του σώματος και την ισορροπία των ανόργανων συστατικών.

Στην τελευταία θέση έχουμε οστεοκλάστες, πολυπύρηνα κύτταρα που αποικοδομούν και επαναπορροφούν οστό ιστό. Μπορεί να φαίνεται αντιπαραγωγικό να καταστρέφουμε το υλικό των οστών (και είναι πραγματικά), αλλά, Όταν τα μέταλλα απαραίτητα για ορισμένες φυσιολογικές διεργασίες λείπουν στο σώμα, μερικές φορές δεν υπάρχει άλλη επιλογή.

Η μήτρα των οστών δεν είναι στεγανή

Όπως είπαμε προηγουμένως, η μήτρα των οστών αλλάζει συνεχώς. Κανονικά, η διαδικασία σύνθεσης και απορρόφησης της μήτρας είναι ισορροπημένη και μεσολαβείται από ουσίες όπως η ορμόνη παραθυρεοειδές (PTH), καλσιτονίνη, οιστρογόνα, βιταμίνη D, διάφορες κυτοκίνες και άλλους τοπικούς παράγοντες (προσταγλανδίνες).

Η κορυφή της οστικής μάζας βρίσκεται στο ανθρώπινο είδος πάνω από 30 χρόνια, επειδή μέχρι εδώ συμβαίνει ανάπτυξη οστού ή το ίδιο, υψηλότερος ρυθμός σύνθεσης μήτρας από απορρόφηση. Από εδώ, δημιουργείται ένα φυσιολογικό "οροπέδιο" που διαρκεί περίπου 10 χρόνια, αλλά καθώς μεγαλώνουμε, ολοένα και περισσότερο η μήτρα των οστών καταστρέφεται και λιγότερο συντίθεται.

Από την ηλικία των 40 ετών, κάθε χρόνο χάνεται 0,3-0,5% της μήτρας των οστών. Στις γυναίκες, η κατάσταση επιταχύνεται με υπερβολικό τρόπο κατά την εμμηνόπαυση, λόγω της δραστικής πτώσης του ορμόνες του φύλου, που μεταφράζεται σε ποσοστό απώλειας οστού έως 5% ετησίως (αν και είναι αργότερα σταθεροποιώ).

Όπως ίσως έχετε ήδη υποψιαστεί, αυτή η γήρανση των οστών μεταφράζεται σε παθολογία περισσότερο από ό, τι είναι γνωστό σε κάθε ηλικιωμένο άτομο: οστεοπόρωση. Αυτή η κατάσταση είναι συχνή στον γηράσκοντα πληθυσμό, αλλά είναι αναμφίβολα ένα κλινικό συμβάν με επίπτωση πολύ υψηλότερη στις γυναίκες, λόγω της υπερβολικής απορρόφησης των οστών που εμφανίζεται στα 5-7 χρόνια μετά την εμμηνόπαυση.

Εκτιμάται ότι 80% των γυναικών άνω των 80 ετών πάσχουν από οστεοπόρωση, ενώ ο επιπολασμός σε ηλικιωμένους άνδρες άνω των 70 ετών κυμαίνεται 11,3%. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι η πλειονότητα των καταγμάτων του ισχίου και άλλων σοβαρών τραυματισμών συμβαίνει σε άτομα του προχωρημένη ηλικία: όταν τα οστά είναι εύθραυστα, κάθε πτώση μπορεί να υπονομεύσει σοβαρά την ακεραιότητα του άτομο.

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ

Δεν θέλουμε να καταλήξουμε σε μια ξινή νότα, καθώς η ανάπτυξη της διαδικασίας είναι εξίσου σημαντική με την έκβασή της. Η μήτρα των οστών στεγάζει άπειρο μυστικά και, χωρίς αμφιβολία, είναι μια πραγματικά συναρπαστική συσσώρευση ουσιών από ανατομική και φυσιολογική άποψη. Πώς να υποψιάζεστε, για παράδειγμα, ότι η έλλειψη ασβεστίου στο σώμα θα μπορούσε να προκαλέσει την ενεργή υποβάθμιση της μήτρας των οστών από τα οστά κύτταρα;

Όπως έχετε δει, τίποτα στον άνθρωπο δεν είναι ακίνητο, όσο άκαμπτο και άφθαρτο μπορεί να φαίνεται. Όπως όλοι οι ιστοί που μας καθορίζουν, τα οστά υφίστανται δραστικές αλλαγές με βάση την ατομική ανάπτυξη, τις περιβαλλοντικές συνθήκες, την εσωτερική ομοιόσταση και πολλούς άλλους παράγοντες.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Οστική μήτρα και ενοποίηση, Medwave. Παραλήφθηκε στις 25 Φεβρουαρίου στις https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/Revisiones/RevisionClinica/4155
• Ενότητα ανατομικών και φυσιολογικών βάσεων του αθλητισμού: τα οστά. Παραλήφθηκε στις 25 Φεβρουαρίου στις http://www.edvillajunco.es/doc/1_los_huesos.pdf
• Περιοδικό Οστεοπόρωσης και Μεταβολισμού Ορυκτών: Οστεοπόρωση. Ορισμός. Επιδημιολογία. Παραλήφθηκε στις 25 Φεβρουαρίου στις http://revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/2017/07/11/osteoporosis-definicion-epidemiologia/#:~:text=En%20Espa%C3%B1a%20se%20calcula%20que,%2D29%2C57%25)9.